蓝光激光器介绍
铜、银、金等高导电材料,对红外波长激光的吸收率极低(<3%),导致激光熔覆该类材料过程中激光转换热输入不足,不易形成稳定熔池,普通近红外激光(波长1μm)熔覆工艺很难在其表面制备稳定连续的激光熔覆层。为了解决这一问题,辉锐引进了最新的蓝光激光器并集成了成套熔覆设备,用以在铜、铝合金表面制备稳定的铜、银熔覆层,拓展相关行业激光熔覆技术应用。
图1 不同颜色光对不同波长激光的吸收率
图2 常见金属对不同波长激光的吸收率
图3 蓝光激光熔覆头
蓝光激光器参数
型号 | Laserline LDM-Blue 1500-60 |
最高输出功率 | 1500W |
光束质量 | 66毫米弧度 |
最小光纤 | 600μm,NA 0.22 |
功率稳定性 | <±2 % (2h) |
功率范围 | 从%到100%的自由选择功率 (最大功率) |
反应时间 | <0.1 ms表示“激光开启” <0.1 ms表示外部电源设置 |
波长范围 | 400 nm - 500 nm |
可选 | 600至700 nm,II类 |
重量 | 约 110公斤 |
蓝光激光器熔覆工艺
熔覆测试材料
基板:高纯铜,紫铜粉末:纯铜粉、纯银粉(>99.9%)
图4 铜板上熔覆单层铜效果图
图5 铜板上熔覆多层铜表面效果
图6 铜板上熔覆单层银效果图
图7 铜上熔覆铜横剖面样品(左) 铜上熔覆银横剖面样品(右)
由铜上熔覆铜、银的样品横剖面可以看出,蓝激光熔覆工艺可形成致密均匀的熔覆层,结合界面形成冶金结合,熔覆层没有出现气孔、未熔合等缺陷。
金相效果图
图7 铜上单层熔覆铜金相图(左)
铜上熔覆多层铜金相图(右)
图8 铜上熔覆单层银金相图
工艺总结
采用蓝光激光熔覆铜、银因较高能量吸收效率可形成稳定熔覆层,熔覆后金相观测显示熔覆层组织结构致密,结合强度高,该技术还适用于在铜上进行高温耐磨涂层熔覆,且熔覆层与层之间完全冶金结合,不会产生基材与熔覆层剥离的情况。